使用如圖7-8-7的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,打出一條紙帶如?圖(b)所示.圖(b)?中O是打出的第一個(gè)點(diǎn)跡,A、B、C、DE、F……是依次打出的點(diǎn)跡,量出OE間的距離為,DF間的距離為s,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期是T.

7-8-7

(1)上述物理量如果在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)滿足關(guān)系式_________,即驗(yàn)證了重錘下落過程中機(jī)械能是守恒的.

(2)如果發(fā)現(xiàn)圖(b)中OA距離大約是4 mm,則出現(xiàn)這種情況的原因可能是_________.如果出現(xiàn)這種情況,上述的各物理量間滿足的關(guān)系式可能是__________________.

解析:可選擇OE段對應(yīng)的下落過程來研究,滿足的關(guān)系式應(yīng)為,而.

(1)圖中O點(diǎn)是打出的第一個(gè)點(diǎn),即為開始下落時(shí)的初始位置.選取OE段為我們的研究對象,設(shè)重錘的質(zhì)量為m,則這段過程中重錘重力勢能的減少量為.已知DF間距離為s,發(fā)生位移s所用時(shí)間為2T,由于做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,因此打E點(diǎn)時(shí)的速度vE=s/2T,只要滿足,就可驗(yàn)證機(jī)械能守恒,因此,本題的答案是.

(2)根據(jù)我們前面的分析,只要按正常步驟操作,從開始釋放重錘到打第二個(gè)點(diǎn)(圖中A點(diǎn)),時(shí)間間隔最大值是T(即0.02 s),因此OA間距離只可能小于2 mm而不可能大于2 mm.現(xiàn)在題目說“OA距離大約是4 mm”,這說明一定是沒有按規(guī)范操作或某些地方出了問題.例如,先釋放紙帶而后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源開關(guān),如果是這種情況,則開始打第1個(gè)點(diǎn)(O點(diǎn))時(shí)速度已不是0,必然.當(dāng)然,也可能有其他問題,如打點(diǎn)計(jì)時(shí)器出了故障等等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證牛頓第二定律.他們將拉力傳感器一端與細(xì)繩相連,另一端固定在小車上,用拉力傳感器及數(shù)據(jù)采集器記錄小車受到的拉力F的大小;小車后面的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,通過拴在小車上的紙帶,可測量小車勻加速運(yùn)動(dòng)的速度與加速度.圖乙中的紙帶上A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的4個(gè)點(diǎn)未畫出,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是50Hz交流電源.

①由圖乙,AB兩點(diǎn)間的距離為S1=3.27cm,AC兩點(diǎn)間的距離為S2=
8.00
8.00
cm,小車此次運(yùn)動(dòng)經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度vB=
0.400
0.400
m/s,小車的加速度a=
1.46
1.46
m/s2;(保留三位有效數(shù)字)
②要驗(yàn)證牛頓第二定律,除了前面提及的器材及已測出的物理量外,實(shí)驗(yàn)中還要使用
天平
天平
來測量出
小車的總質(zhì)量
小車的總質(zhì)量

③由于小車受阻力f的作用,為了盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差,需盡可能降低小車所受阻力f的影響,以下采取的措施中必要的是
A
A

A、適當(dāng)墊高長木板無滑輪的一端,使未掛鉤碼的小車被輕推后恰能拖著紙帶勻速下滑
B、應(yīng)使鉤碼總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車(加上傳感器)的總質(zhì)量M
C、定滑輪的輪軸要盡量光滑
(2)某同學(xué)用如圖甲所示的電路測量兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r,R為電阻箱.實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下:電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ),電阻箱(阻值范圍0~99.9Ω);開關(guān)、導(dǎo)線若干.
①請根據(jù)圖甲的電路圖,在圖乙中畫出連線,將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路;
②實(shí)驗(yàn)時(shí),改變并記錄電阻箱R的阻值,記錄對應(yīng)電壓表的示數(shù)U,得到如下表所示的若干組 R、U的數(shù)據(jù).根據(jù)圖丙所示,表中第4組對應(yīng)的電阻值讀數(shù)是
13.9
13.9
Ω;
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
電阻R/Ω 60.5 35.2 20.0 9.9 5.8 4.3 3.5 2.9 2.5
電壓U/V 2.58 2.43 2.22 2.00 1.78 1.40 1.18 1.05 0.93 0.85
③請推導(dǎo)
1
U
1
R
的函數(shù)關(guān)系式(用題中給的字母表示)
1
U
=
1
E
+
r
ER
1
U
=
1
E
+
r
ER
,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖丁所示的
1
U
-
1
R
圖線,由圖線得出電池組的電動(dòng)勢E=
2.86
2.86
V,內(nèi)電阻r=
5.86
5.86
Ω.(保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解